6. 水平地面上有一长方体木块,小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 (

A.0~1 s内,由于推力小于摩擦力,所以木块未被推动
B.1~3 s内,木块开始运动,其所受的摩擦力为300 N
C.3~5 s内,木块只在两个力的作用下做匀速直线运动
D.5~6 s内,小明停止推木块,但木块仍受到200 N的摩擦力
D
)A.0~1 s内,由于推力小于摩擦力,所以木块未被推动
B.1~3 s内,木块开始运动,其所受的摩擦力为300 N
C.3~5 s内,木块只在两个力的作用下做匀速直线运动
D.5~6 s内,小明停止推木块,但木块仍受到200 N的摩擦力
答案
6. D
解析
【分析】本题需结合推力F随时间变化的图像(甲图)和速度v随时间变化的图像(乙图),分阶段分析木块的运动状态与受力情况。首先利用匀速直线运动时的二力平衡确定滑动摩擦力大小,再根据滑动摩擦力的影响因素(压力、接触面粗糙程度)判断各阶段摩擦力,逐一分析选项正误。
【解析】
1. 确定滑动摩擦力:由乙图可知,3~5s内木块做匀速直线运动,此时受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等;结合甲图,3~5s内推力F=200N,因此滑动摩擦力f=200N。滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,整个运动过程中滑动摩擦力大小不变,始终为200N。
2. 分析选项:
A选项:0~1s内,乙图显示木块速度为0,处于静止状态,受力平衡,推力等于静摩擦力;甲图中此阶段推力为100N,故静摩擦力为100N,推力等于摩擦力,并非推力小于摩擦力,A错误。
B选项:1~3s内,木块做加速运动,此时受到的是滑动摩擦力,大小等于200N,并非300N,B错误。
C选项:3~5s内,木块做匀速直线运动,受水平方向的推力和滑动摩擦力,竖直方向的重力和支持力,共4个力作用,并非只受两个力,C错误。
D选项:5~6s内,木块虽减速运动,但仍在滑动,滑动摩擦力大小不变,仍为200N,D正确。
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力、二力平衡、v-t与F-t图像应用
【点评】本题是力学综合题,核心是利用匀速阶段的二力平衡确定滑动摩擦力,再结合滑动摩擦力的影响因素分析各阶段受力,需学生具备图像分析和受力分析能力,属于中等难度题目。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 确定滑动摩擦力:由乙图可知,3~5s内木块做匀速直线运动,此时受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等;结合甲图,3~5s内推力F=200N,因此滑动摩擦力f=200N。滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,整个运动过程中滑动摩擦力大小不变,始终为200N。
2. 分析选项:
A选项:0~1s内,乙图显示木块速度为0,处于静止状态,受力平衡,推力等于静摩擦力;甲图中此阶段推力为100N,故静摩擦力为100N,推力等于摩擦力,并非推力小于摩擦力,A错误。
B选项:1~3s内,木块做加速运动,此时受到的是滑动摩擦力,大小等于200N,并非300N,B错误。
C选项:3~5s内,木块做匀速直线运动,受水平方向的推力和滑动摩擦力,竖直方向的重力和支持力,共4个力作用,并非只受两个力,C错误。
D选项:5~6s内,木块虽减速运动,但仍在滑动,滑动摩擦力大小不变,仍为200N,D正确。
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力、二力平衡、v-t与F-t图像应用
【点评】本题是力学综合题,核心是利用匀速阶段的二力平衡确定滑动摩擦力,再结合滑动摩擦力的影响因素分析各阶段受力,需学生具备图像分析和受力分析能力,属于中等难度题目。
【难度系数】0.5
7. 如图所示,重力为$ G $的小明爬到竖直的杆上。静止时,小明所受的摩擦力为$ f_1 $;后来沿杆匀速下滑,小明所受的摩擦力为$ f_2 $。通过受力分析,可以判断出(

A.静止时,$ f_1 > G $
B.匀速下滑时,$ f_2 < G $
C.静止时的$ f_1 $等于匀速下滑时的$ f_2 $
D.静止时的$ f_1 $大于匀速下滑时的$ f_2 $
C
)A.静止时,$ f_1 > G $
B.匀速下滑时,$ f_2 < G $
C.静止时的$ f_1 $等于匀速下滑时的$ f_2 $
D.静止时的$ f_1 $大于匀速下滑时的$ f_2 $
答案
7. C
解析
【分析】
首先明确:物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡,合力为0。小明在竖直方向仅受重力和摩擦力,因此可通过平衡状态分析摩擦力与重力的关系,进而判断摩擦力的大小。
【解析】
1. 小明静止时,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力$ G $和向上的静摩擦力$ f_1 $,根据二力平衡条件,两个力大小相等,即$ f_1 = G $;
2. 小明匀速下滑时,仍处于平衡状态,竖直方向受向下的重力$ G $和向上的滑动摩擦力$ f_2 $,同理根据二力平衡条件得$ f_2 = G $;
3. 因此$ f_1 = f_2 = G $,对照选项可知,只有C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡的实际应用,核心是判断物体的平衡状态,进而分析受力确定摩擦力与重力的关系,属于基础题,需准确掌握平衡状态的判断方法。
【难度系数】
0.7
首先明确:物体处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡,合力为0。小明在竖直方向仅受重力和摩擦力,因此可通过平衡状态分析摩擦力与重力的关系,进而判断摩擦力的大小。
【解析】
1. 小明静止时,处于平衡状态,竖直方向受向下的重力$ G $和向上的静摩擦力$ f_1 $,根据二力平衡条件,两个力大小相等,即$ f_1 = G $;
2. 小明匀速下滑时,仍处于平衡状态,竖直方向受向下的重力$ G $和向上的滑动摩擦力$ f_2 $,同理根据二力平衡条件得$ f_2 = G $;
3. 因此$ f_1 = f_2 = G $,对照选项可知,只有C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡的实际应用,核心是判断物体的平衡状态,进而分析受力确定摩擦力与重力的关系,属于基础题,需准确掌握平衡状态的判断方法。
【难度系数】
0.7
8. 如图甲所示,重为50 N的物体A被夹在两固定且竖直放置的木板之间,用大小为130 N的力恰好可以将物体A从木板中间竖直向上抽出,那么能将物体A从木板中间竖直向下抽出的力为
30
N。另有一物体B重也为50 N,用120 N的力压在竖直的墙壁上静止不动,如图乙所示。现加大对物体B的压力,则物体B与墙壁之间的摩擦力为静摩擦力
(填写摩擦力类型),大小等于
(填“大于”“等于”或“小于”)50 N。答案
8. 30 静摩擦力 等于
解析
【分析】
首先对物体A进行受力分析:向上抽出物体A时,物体匀速运动(恰好抽出视为平衡状态),此时物体受向上的拉力、向下的重力和向下的滑动摩擦力,根据二力平衡可求出滑动摩擦力大小;向下抽出物体A时,物体仍匀速运动,此时受向下的拉力、向下的重力和向上的滑动摩擦力,再结合二力平衡计算向下的拉力。对物体B,静止在竖直墙壁上时,竖直方向受力平衡,静摩擦力与重力平衡,压力增大时物体仍静止,静摩擦力类型和大小不变。
【解析】
1. 物体A的计算:
向上抽出A时,受力平衡:$ F_{上} = G_A + f $,代入$ F_{上}=130N $、$ G_A=50N $,得滑动摩擦力$ f = 130N -50N=80N $。
向下抽出A时,受力平衡:$ F_{下} + G_A = f $,代入数据得$ F_{下}=80N -50N=30N $。
2. 物体B的分析:
物体B静止在竖直墙壁上,竖直方向受静摩擦力和重力,二力平衡,静摩擦力大小等于$ G_B=50N $;加大压力后,物体仍静止,静摩擦力类型不变,大小仍等于重力,即等于50N。
【答案】
30 静摩擦力 等于
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、静摩擦力
【点评】
本题考查受力分析与二力平衡的应用,核心是明确不同运动状态下摩擦力的方向,以及静止物体的静摩擦力仅与重力平衡,与压力无关,需区分滑动摩擦力和静摩擦力的特点。
【难度系数】
0.5
首先对物体A进行受力分析:向上抽出物体A时,物体匀速运动(恰好抽出视为平衡状态),此时物体受向上的拉力、向下的重力和向下的滑动摩擦力,根据二力平衡可求出滑动摩擦力大小;向下抽出物体A时,物体仍匀速运动,此时受向下的拉力、向下的重力和向上的滑动摩擦力,再结合二力平衡计算向下的拉力。对物体B,静止在竖直墙壁上时,竖直方向受力平衡,静摩擦力与重力平衡,压力增大时物体仍静止,静摩擦力类型和大小不变。
【解析】
1. 物体A的计算:
向上抽出A时,受力平衡:$ F_{上} = G_A + f $,代入$ F_{上}=130N $、$ G_A=50N $,得滑动摩擦力$ f = 130N -50N=80N $。
向下抽出A时,受力平衡:$ F_{下} + G_A = f $,代入数据得$ F_{下}=80N -50N=30N $。
2. 物体B的分析:
物体B静止在竖直墙壁上,竖直方向受静摩擦力和重力,二力平衡,静摩擦力大小等于$ G_B=50N $;加大压力后,物体仍静止,静摩擦力类型不变,大小仍等于重力,即等于50N。
【答案】
30 静摩擦力 等于
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、静摩擦力
【点评】
本题考查受力分析与二力平衡的应用,核心是明确不同运动状态下摩擦力的方向,以及静止物体的静摩擦力仅与重力平衡,与压力无关,需区分滑动摩擦力和静摩擦力的特点。
【难度系数】
0.5
9. 在横线上写出下列情况中的摩擦力分别属于哪种类型的摩擦力。
(1)用手拿茶杯喝水,手与茶杯之间的摩擦力:
(2)滑冰运动员滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦力:
(3)斜向上运动的传送带上的货物与皮带之间的摩擦力(货物相对传送带静止):
(4)人正常走路时,鞋底与地面之间的摩擦力:
(5)水平传送带匀速运动时,传送带与滚轮之间的摩擦力:
(6)用圆珠笔写字时,圆珠笔和纸面之间的摩擦力:
(1)用手拿茶杯喝水,手与茶杯之间的摩擦力:
静
摩擦力。(2)滑冰运动员滑冰时,冰刀与冰面间的摩擦力:
滑动
摩擦力。(3)斜向上运动的传送带上的货物与皮带之间的摩擦力(货物相对传送带静止):
静
摩擦力。(4)人正常走路时,鞋底与地面之间的摩擦力:
静
摩擦力。(5)水平传送带匀速运动时,传送带与滚轮之间的摩擦力:
静
摩擦力。(6)用圆珠笔写字时,圆珠笔和纸面之间的摩擦力:
滚动
摩擦力。答案
9. (1)静 (2)滑动 (3)静 (4)静 (5)静 (6)滚动
解析
【分析】
要判断摩擦力类型,需先明确三种摩擦力的定义:静摩擦力是接触物体间有相对运动趋势但未发生相对运动时的摩擦力;滑动摩擦力是接触物体间发生相对滑动时的摩擦力;滚动摩擦力是物体滚动时产生的摩擦力。再逐个分析各场景中物体间的相对运动状态,对应判断摩擦力类型。
【解析】
(1)手拿茶杯时,手与茶杯间没有相对滑动,仅存在茶杯向下滑的相对运动趋势,因此是静摩擦力;
(2)滑冰时,冰刀在冰面上发生相对滑动,因此冰刀与冰面间的摩擦力是滑动摩擦力;
(3)货物相对传送带静止,随传送带一起斜向上运动,两者间无相对滑动,因此是静摩擦力;
(4)人正常走路时,鞋底与地面接触瞬间无相对滑动,脚向后蹬地时有相对地面向后的运动趋势,因此是静摩擦力;
(5)传送带与滚轮间无相对滑动,滚轮转动带动传送带,因此是静摩擦力;
(6)用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠在纸面上滚动,因此圆珠笔与纸面间的摩擦力是滚动摩擦力。
【答案】
(1)静 (2)滑动 (3)静 (4)静 (5)静 (6)滚动
【知识点】
摩擦力的分类、静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
【点评】
本题考查三种摩擦力的区分,核心是判断接触物体间的相对运动状态,属于基础概念应用类题目,需结合实际场景分析相对运动情况,难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断摩擦力类型,需先明确三种摩擦力的定义:静摩擦力是接触物体间有相对运动趋势但未发生相对运动时的摩擦力;滑动摩擦力是接触物体间发生相对滑动时的摩擦力;滚动摩擦力是物体滚动时产生的摩擦力。再逐个分析各场景中物体间的相对运动状态,对应判断摩擦力类型。
【解析】
(1)手拿茶杯时,手与茶杯间没有相对滑动,仅存在茶杯向下滑的相对运动趋势,因此是静摩擦力;
(2)滑冰时,冰刀在冰面上发生相对滑动,因此冰刀与冰面间的摩擦力是滑动摩擦力;
(3)货物相对传送带静止,随传送带一起斜向上运动,两者间无相对滑动,因此是静摩擦力;
(4)人正常走路时,鞋底与地面接触瞬间无相对滑动,脚向后蹬地时有相对地面向后的运动趋势,因此是静摩擦力;
(5)传送带与滚轮间无相对滑动,滚轮转动带动传送带,因此是静摩擦力;
(6)用圆珠笔写字时,笔尖的圆珠在纸面上滚动,因此圆珠笔与纸面间的摩擦力是滚动摩擦力。
【答案】
(1)静 (2)滑动 (3)静 (4)静 (5)静 (6)滚动
【知识点】
摩擦力的分类、静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
【点评】
本题考查三种摩擦力的区分,核心是判断接触物体间的相对运动状态,属于基础概念应用类题目,需结合实际场景分析相对运动情况,难度较低。
【难度系数】
0.3
10. 某兴趣小组的同学们在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。

(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对木块的拉力大小
(2)比较甲、乙两次实验可知,其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越
(3)通过比较
(4)同学们在小组交流讨论时发现,在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了图丁所示的实验装置,该装置
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对木块的拉力大小
等于
(填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小。(2)比较甲、乙两次实验可知,其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越
大
。(3)通过比较
甲、丙
两次实验可知,其他条件相同时,接触面越粗糙
(填“粗糙”或“光滑”),滑动摩擦力越大。(4)同学们在小组交流讨论时发现,在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小伟设计了图丁所示的实验装置,该装置
不需要
(填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。答案
10. (1)等于 (2)大 (3)甲、丙 粗糙 (4)不需要
解析
【分析】
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开,需结合二力平衡原理、控制变量法分析各实验的变量与结论。首先,匀速拉动物体时利用二力平衡测量摩擦力;其次,探究滑动摩擦力的影响因素需控制变量,对比甲、乙、丙实验的变量;最后分析丁装置的优势。
【解析】
(1) 当木块沿水平方向匀速运动时,处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,因此弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力。
(2) 甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙中木块上增加了砝码,压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两次实验符合要求:甲为木板表面,丙为毛巾表面,丙接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,故填甲、丙,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(4) 图丁装置中,木块始终静止,处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力,无论长木板是否做匀速直线运动,木块都受力平衡,测力计示数等于滑动摩擦力,因此不需要长木板做匀速直线运动。
【答案】
(1)等于 (2)大 (3)甲、丙;粗糙 (4)不需要
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力探究实验的核心知识点,重点应用二力平衡和控制变量法,丁装置的设计打破了“需匀速拉动物体”的常规思维,是对实验的创新考查,整体属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕滑动摩擦力的探究实验展开,需结合二力平衡原理、控制变量法分析各实验的变量与结论。首先,匀速拉动物体时利用二力平衡测量摩擦力;其次,探究滑动摩擦力的影响因素需控制变量,对比甲、乙、丙实验的变量;最后分析丁装置的优势。
【解析】
(1) 当木块沿水平方向匀速运动时,处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,因此弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力。
(2) 甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,乙中木块上增加了砝码,压力更大,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3) 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙两次实验符合要求:甲为木板表面,丙为毛巾表面,丙接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,故填甲、丙,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
(4) 图丁装置中,木块始终静止,处于平衡状态,水平方向的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力,无论长木板是否做匀速直线运动,木块都受力平衡,测力计示数等于滑动摩擦力,因此不需要长木板做匀速直线运动。
【答案】
(1)等于 (2)大 (3)甲、丙;粗糙 (4)不需要
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力探究实验的核心知识点,重点应用二力平衡和控制变量法,丁装置的设计打破了“需匀速拉动物体”的常规思维,是对实验的创新考查,整体属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
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